• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2023

에너지 자원의 안정적 확보 어려움, 화석연료 이용에 따른 온실가스 방출로 지구 온난화 현상 등의 문제가 대두됨에 따라 재생에너지 개발에 대한 관심이 증가하고 있다. 조석현상은 일정한 주기를 가지고 정기적으로 발생하는 규칙성이 존재하므로 사전에 정확한 예측이 가능하여 에너지 회수 측면에서 이점이 있다. 따라서 조석을 에너지원으로 활용하기 위한 다양한 방법이 고안되어왔다. 방조제를 활용한 조력발전은 많이 운영되는 대표적인 방식이지만, 조지내 조차 감소, 수질 변화, 생태계 변화 등으로 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있다. 본 연구에서는 방조제가 이미 설치되어 있는 해역에 적용가능한 조력발전 장치의 개발 및 성능 검증을 위하여 현장실험을 실시하였다. 2개의 수조 및 관수로, 개수로, 웨어 그리고 수차 및 발전기를 이용하여 4종류의 실험을 수행한 결과, 10 kW 이상의 출력과 효율 60% 이상이 가능한 발전시스템 개발 가능성을 확인하였다. 이러한 연구결과는 기존 방조제를 활용한 소규모 조력발전에 활용할 수 있다.

• 한국음향학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.10-18
• /
• 2009

이동하는 수상 운동체는 반경 $8{\sim}200{\mu}m$ 크기의 미세기포군을 포함하는 기포항적을 발생시킨다. 경우에 따라 10여분 이상 지속되는 수중 미세기포는 음향산란을 일으키는 요인이 되며, 기포가 존재하는 동안 능동소나에 의한 지속적인 탐지가 가능하다. 본 논문에서는 기포항적에 존재하는 미세기포의 사공간적인 분포변화에 따라 산란되는 음파를 모의하는 잔향음 모델을 제시하였다. 기포항적 산란신호의 모델은 음향학적 모델과 운동학적 모델로 이루어져 있으며 음향학적 모델에서는 미세기포의 공간분포를 체적산란강도로 변환하여 공간에 대한 적분을 수행하고, 운동학적 모델은 해양공간의 고정좌표계와 능동소나에 고정된 국부좌표계 사이의 좌표변환을 위한 오일러변환을 기반으로 구현되었다. 구현된 모델의 점증을 위해 2007년 9월 한국해양대학교 앞 해상에서 실제 선박을 운항하여 기포항적을 발생시킨 후 일정간격으로 신호를 획득하여 분석하였고, 이를 모델에 적용하여 타당성을 검증하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권7호
• /
• pp.453-464
• /
• 2024

간장의 발효는 원재료인 메주와 천일염에서 천이된 미생물 군집에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 간장의 발효 고도화를 위하여 메주의 크기 변화가 간장의 미생물 군집에서 분포 변화와 분포 상관관계에 대하여 미치는 영향을 조사하였다. 메주를 전체, 삼등분하여 간장을 제조하였으며, 28일간 발효를 진행하면서 7일 간격으로 간장 시료를 수집하여 16S rRNA 유전자 기반의 미생물 군집 분석을 진행하였다. 속 수준에서 발효가 진행되면서 메주를 전체 사용하여 제조한 간장은 Chromohalobacter (7일), Pediococcus (14일), Bacillus (21일), Pediococcus (28일) 순으로, 메주를 삼등분하여 제조한 간장은 28일 연속으로 Pediococcus가 가장 우점하였다. 메주 크기를 달리한 간장들의 미생물 군집의 beta-diversity 분석 결과, 발효 7일 차와 14일 차에서 메주 크기를 달리하여 제조한 간장의 미생물 군집 분리가 유의미한 차이를 가진다고 보여주었으나 발효 21일 차와 28일 차에는 모든 실험구의 미생물 군집은 분리되지 않았다. 미생물 군집의 분리가 시각적으로 나타난 발효 7일 차와 14일 차에서 미생물 군집 차이를 부여하는 바이오마커를 조사하기 위해 선형 판별 효과 크기 분석을 수행하여 LDA size 별로 정렬하였으며, 발효 7일차에서는 Gammaproteobacteria, Firmicutes, Oceanospirillales, Halomonadaceae, Bacilli, Chromohalobacter 순으로 호염성 미생물군이, 발효 14일 차에서는 Pedioccoccus acidilactici, Lactobacillaceae, Pediococcus, Bacilli, Leuconostocaceae, Weissella 순으로 유산균군이 미생물 군집 차이를 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 속과 종에 속하는 바이오마커 미생물군을 주요 미생물로 간주하여 상관관계를 분석한 결과, 메주 크기 별로 미생물군집 간 상관관계가 차이가 있으며, 이에 따라 메주 크기가 간장 내 미생물 간 상호작용에 영향을 미칠 수 있는 것을 확인하였다.

• Annals of Occupational and Environmental Medicine
• /
• 제34권
• /
• pp.28.1-28.12
• /
• 2022

Background: Haenyeo is a woman who has the job of collecting seafood in the Jeju Sea at an average temperature of 13℃-14℃. The purpose of this study was to examine the cold acclimatization and occupational characteristics of Haenyeo through biomarkers such as orexin and irisin related to heat generation in the body. Methods: Twenty-one Haenyeo and 25 people with similar age, body type, and body mass index were selected as the control group (Control G). In the cold exposure experiment, a climate chamber was set to 5℃ and both feet were immersed in a 15℃ water tank for 30 minutes. Tympanic temperature (T_ty) and skin temperature (T_sk) were measured, and the mean body temperature (mT_b) was calculated. Blood samples were collected before and immediately after the examination. Orexin and irisin levels were analyzed. Results: Orexin levels were elevated after cold stimulation from 12.17 ± 4.44 to 12.95 ± 4.53 ng/mL (Haenyeo group [Haenyeo G], p < 0.01) and 10.37 ± 3.84 to 11.25 ± 4.02 ng/mL (Control G, p < 0.001). Irisin levels were elevated after cold stimulation from 4.83 ± 2.28 to 5.36 ± 2.23 ng/mL (Haenyeo G, p < 0.001) and 3.73 ± 1.59 to 4.18 ± 2.04 ng/mL (Control G, p < 0.001). The difference between Haenyeo G and Control G values in orexin and irisin appears not only in pre-exposure but also in post-exposure (p < 0.05). Conclusions: Our experimental results suggest that Haenyeo G were relatively superior in cold tolerance to Control G under cold exposure conditions. Haenyeo's cold acclimatization is due to the basic differences in pyrogens regarding body temperature control such as orexin and irisin. This means that Haenyeo are advantageous for cold survival.

• 동아시아식생활학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.237-249
• /
• 2016

본 연구에서는 기억 손상을 유발하는 scopolamine을 투여한 마우스의 산화적 스트레스에 대하여 12주간 공급시킨 대두 청국장 분말, 약콩 청국장 분말 및 흑미, 흑임자, 다시마를 첨가한 약콩 청국장 분말 식이의 영향을 규명하고자 하였다. 그 결과, scopolamine을 투여한 마우스의 뇌 중량은 감소되었으나 세 종류의 청국장 분말의 섭취로 유의하게 호전시킬 수 있었다. Scopolamine의 투여로 인한 산화적 스트레스로 인해 혈청에서 증가된 NO와 MDA 함량은 세 종류의 청국장 분말의 섭취로 감소되었으며, 이러한 결과는 대두, 약콩 및 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장 식이는 항산화 작용을 할 것으로 기대된다. 항산화 효소로 혈청에서의 SOD와 GST 활성은 모든 실험군 간에 유의적인 차이는 없었다. 뇌 조직의 SOD 활성은 정상군에 비해 scopolamine을 투여한 모든 실험군에서 p<0.05 수준에서 유의적으로 낮은 활성을 보였으나, GST 활성은 증가되었다. 증가된 GST 활성은 대두, 약콩 및 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장 식이 섭취로 조절되었으나, 정상군의 활성 수준에는 미치지 못하였다. Scopolamine의 투여로 낮아진 혈청의 retinol 함량은 약콩 및 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장이, 그리고 뇌 조직에서는 대두 및 약콩 청국장 섭취로 높일 수 있었다. 또한 scopolamine의 투여로 낮아진 혈청의 ${\alpha}-tocopherol$과 ${\alpha}-tocopherol$ acetate 함량은 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장 섭취로 증가를 보임에 따라 블랙푸드가 함유된 청국장이 체내 비타민 E 상태에 대한 보호효과가 기대된다. 뇌 조직의 TAC는 정상군에 비해 scopolamine으로 투여군에서 현저히 낮았으나, 약콩 및 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장 섭취로 정상수준으로 TAC를 증가시킬 수 있었다. 따라서 scopolamine의 투여로 증가된 산화적 스트레스에 대하여 대두, 약콩 및 블랙푸드가 함유된 약콩 청국장 분말이 항산화 효과를 보였다. 그러므로 향후 산화적 스트레스에 의한 알츠하이머형 치매의 예방과 관리를 위하여 청국장 이외에 블랙푸드 섭취에 대한 중요성을 강조할 수 있는 근거 자료로 충분한 가치고 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.569-579
• /
• 2005

본 연구는 부산의 동부, 중부, 서부지역을 대표하는 양산, 김해, 진해에서 생산된 부순모래를 사용한 부순모래 콘크리트의 장기강도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 콘크리트는 전체 체적의 70~80%가 골재로 이루어져 있어 콘크리트의 특성에 골재의 품질의 영향은 매우 중요하다. 1980년대 이후, 천연자갈과 천연모래의 고갈로 콘크리트에 사용되어지는 골재는 이미 부순돌로 대체되었다. 부순모래는 해사 채취금지와 강모래의 고갈로 사용량이 증가하고 있는 경향이다. 부순모래는 혼입량의 변화와 부순모래의 혼합비(50, 60, 70, 80, 90, 100%)의 변화에 따른 콘크리트의 특성을 조사하기 위하여 강모래와 혼합하였다. 경화하지 않은 콘크리트의 성질을 조사하기 위해 슬럼프와 공기량을 측정하였다. 경화한 콘크리트의 성질을 조사하기 위해 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 단위중량, 압축강도 그리고 탄성계수를 측정하였다. 압축강도, 단위중량 그리고 탄성계수는 재령의 증가에 따라 값이 증가하였으며 장기 재령에서도 역시 증가할 것으로 예상된다. 지역별 골재의 품질 시험결과들은 모두 KS규격을 만족하였다. 슬럼프 측정결과는 혼입률 70~80%까지는 증가하였으나 그 이상에선 감소하였다. 공기량은 마이크로 필러 현상에 의해 부순모래의 혼입률 증가에 따라 감소하였다. 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 단위중량을 측정한 결과에 따르면, 단위중량은 부순골재의 혼입률 증가에 따라 역시 증가하였다. 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 압축강도와 탄성계수를 측정한 결과, 압축강도는 혼입률 70%일 때 가장 높게 나타났다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.60-76
• /
• 2022

본 연구는 기상청에서 운용 중인 영국 the United Kingdom Earth System Model (UKESM)을 리눅스 클러스터에 설치하여 과거 28년 기간에 대해 적분을 수행하고, 추가적인 수치 실험을 수행하여 얻은 결과와 비교한다. 설치한 UKESM은 저해상도 버전이지만, 대류권 대기 화학-에어로졸 과정과 성층권 오존 화학 과정을 동시에 모의하는 United Kingdom Chemistry and Aerosol (UKCA) 모듈을 포함하고 있는 최신 버전이다. 본 연구에 사용된 UKCA가 포함된 UKESM (UKESM-UKCA)은 전체 대기에서의 화학, 에어로졸, 구름, 복사 과정이 연동된 모델이다. CMIP5 기존 배출량 자료를 사용하는 UKESM 기준 적분 수치 모의와 함께, 동아시아 지역 이산화황(SO₂) 배출이 기상장에 미치는 영향을 평가하기 위하여 CMIP5 SO2 배출량 대신 최신의 REAS 배출자료로 교체한 실험 적분 수치 모의를 수행하였다. 두 수치 모의의 기간은 모두 1982년 1월 1일부터 2009년 12월 31일까지 총 28년이며, 모델 결과는 동아시아 지역 에어로졸 광학 두께, 2-m 온도, 강수 강도의 시간 평균값과 시간 변화 경향의 공간 분포를 분석하고 관측자료와 비교하였다. 모델에서 얻어진 온도와 강수 강도의 공간 분포 패턴은 관측자료와 전반적으로 유사하였다. 또한 UKESM에서 모의된 오존 농도와 오존전량의 공간 분포도 위성 관측 자료와 분포 패턴이 일치하였다. 두 UKESM 실험 적분 모의 결과로 얻어진 온도와 강수 강도의 선형 변화 경향의 비교를 통해, 동아시아 지역 SO2 지면 배출은 서태평양과 중국 북부지역에 대한 온도와 강수량의 변화 경향에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터에서만 운용되던 UKESM이 리눅스 클러스터 컴퓨팅 환경에도 설치되어 운용이 가능하다는 점을 제시한다. 대기 환경 및 탄소순환을 연구하는 다양한 분야의 연구자들에게도 대기-해양-지면-해빙이 상호작용하는 UKESM와 같은 지구시스템모델이 활용될 가능성과 접근성이 높아졌다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제26권4호
• /
• pp.343-355
• /
• 2021

제주도 동쪽에 위치한 신양섭지해수욕장 주변 방두만에는 과거 거머리말이 넓게 서식하였으나, 1990년대 방파제 공사 이후 모두 소실되었다. 본 연구는 방두만의 거머리말 서식지 복원을 위한 이식 적지 선정을 위해 2019년 1월과 2020년 1월에 방두만의 6개소에 거머리말을 이식한 후 생육 환경과 이식된 거머리말을 10개월간 월별 조사하였다. 거머리말 이식은 철사고정법을 이용하여 각 장소 당 500개체를 이식하였다. 이식된 거머리말은 모든 장소에서 대부분 생존하여 영양 번식으로 인한 밀도증가가 나타났다. 각 장소의 환경 즉, 수중광량, 수온과 염분농도는 유의한 차이가 나타났지만 모두 거머리말 생육에 적합하였다. 모든 장소에서 봄부터 파래가 출현하여 여름 동안 누적되었으나, 거머리말의 생존과 생장에는 유의한 영향을 미치지 않았다. 이식된 거머리말은 이식 3개월 후 112.5~300%의 밀도증가율이 나타났으며, 모든 장소에서 봄과 초여름 동안 높은 밀도 증가율을 보였다. 거머리말의 형태는 이식 충격으로 인하여 모든 장소에서 1~2 개월간 감소하였다가 이후 다시 증가하여 새로운 환경에 잘 적응한 것으로 확인되었다. 그러나 이식 후 8~9개월이 경과하는 늦여름부터 초가을 동안 2019년 2회, 2020년 3회의 강력한 태풍이 조사 지역을 관통하였다. 이로 인해 이식 10개월 후 방두만의 중심부에 위치한 2개소의 거머리말은 모두 소실되었으나, 방두만의 서쪽에 위치한 3개소 거머리말의 밀도증가율은 192~312%로 높게 유지되었다. 이로써 방두만의 잘피서식지 조성이 가능함을 알 수 있었고, 이식 거머리말의 밀도 증가율이 높고 태풍에도 안전한 방두만의 서쪽 연안이 생육 적지임을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제17권4호
• /
• pp.270-282
• /
• 2012

본 연구는 바지락 치패발생장 조성을 위한 모래살포가 저서동물군집에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었으며, 모래살포 전 후 저서동물군집과 퇴적환경의 시.공간 변화에 초점을 맞춰 조사를 실시하였다. 모래살포 작업은 2010년 7월에 태안군 고남면 모래톱 갯벌에서 이루어졌으며, 현장조사는 모래살포구역(실험구)과 비살포구역(대조구)에 각각 3개 정점을 선정하고 2010년 6월부터 2011년 10월까지 총 10회에 걸쳐 진행하였다. 모래살포 후 실험구의 표층퇴적물은 극조립사로 변했으나 약 4개월 후부터 계절적인 세립화가 진행되어 약 8 개월 후 모래살포 이전과 동일한 극세립사로 되돌아갔다. 모래살포 직후 실험구 저서동물군집의 출현종수 및 개체밀도는 일시적으로 감소하였으며, 주로 Apocorophium acutum, Photis sp. 등의 갑각류에서 피해가 컸다. 그러나 감소된 출현종수와 개체밀도는 기존종의 회복과 주변 서식종의 재점유 과정을 통해 점차 증가하였으며, 출현종수는 모래살포 후 약 3개월 뒤에, 개체밀도는 약 4개월 뒤에 본래의 수준을 회복하였다. 저서동물군집의 우점종은 모래살포 전에 A. acutum, Photis sp. 등이었으나, 모래살포 직후 Heteromastus filiformis, Macrophthalmus japonicus 등을 거쳐, 가을 이후 Musculista senhousia, Ruditapes philippinarum, Mediomastus californiensis 등으로 변해갔다. 모래살포 후 일정시간이 경과하면서 표층퇴적물의 특성과 생태지수는 모래살포 전과 유사한 수준을 회복하였으나 군집의 구조는 지속적인 종조성 변화로 인해 연구 후반까지도 모래살포 전의 구조를 회복하지 못하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.23-29
• /
• 2017

본 연구에서는 선박이송용 트레슬의 표면에 부착할 수 있는 광섬유센서 패키지를 설계하고 파장다중분할방식에 기초한 센서 네트워크를 설계한 후, 모의 트레슬 유닛을 이용한 실험을 통하여 트레슬의 구조적 건전 모니터링을 위한 스마트 트레슬의 가능성을 확인하였다. 광섬유 브래그 격자 센서는 알루미늄 관으로 만들어진 원통형으로 패키징 되었다. 또한, 패키징 된 광섬유 센서를 폴리머 튜브에 삽입 한 후, 튜브 내부에 에폭시를 충전하여 센서가 해수에 대한 부식저항과 내구성을 갖도록 하였다. 패키지 된 광섬유 센서는 0.2 MPa 하의 수압테스트를 통하여 해수에서의 사용에 대한 신뢰성도 검증되었다. 트레슬의 변형에 관한 유한 요소 해석에 의해 얻어진 트레슬 부재의 변위가 큰 곳을 중심으로 트레슬에 부착할 브래그 격자의 수와 위치를 결정하였다. 최대 하중이 가해지는 트레슬 부재의 변형은 ${\sim}1000{\mu}{\varepsilon}$의 변형율로 분석되었으며, 그 때 트레슬에 걸리는 최대 하중으로 인한 센서의 브래그 파장 변화는 ~1,200 pm으로 계산되었다. 유한 요소 해석에서 얻은 결과에 따라 센서의 브래그 파장 간격을 3~5 nm로 결정하여 트레슬에 하중이 가해 졌을 때 센서 사이의 브래그 격자 파장값이 겹치지 않도록 설계하였다. 5개의 광섬유센서 패키지로 구성된 센서 모듈 5개를 연결하면 브래그 격자 센서 50개가 네트워크 될 수 있으므로, 브래그 격자 파장 검출기의 광원 중심 파장이 1550 nm에서 150 nm 광학 창 내에서 모두 검출될 수 있도록 하였다. 모의 트레슬 유닛에 부착 된 5개의 광섬유 센서 패키지의 브래그 파장 이동은 광섬유 루프미러를 사용하는 브래그 격자 파장검출기에 의해 잘 검출되었으며, 그 때 검출된 브래그 격자 센서의 값은 최대 변형률이 약 $235.650{\mu}{\varepsilon}$로 측정되었다. 센서 패키징과 네트워킹의 모델링 결과는 실험 결과와 서로 잘 일치하였다.